Aspectos fisiológicos de plantas com potencial remediador de solo contaminado com sulfentrazone e picloram

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ALESSANDRA FERREIRA BELO

ASPECTOS FISIOLÓGICOS DE PLANTAS COM POTENCIAL REMEDIADOR DE SOLO CONTAMINADO COM SULFENTRAZONE E PICLORAM

Tese apresentada à Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia, para obtenção do título de Doctor Scientiae.

VIÇOSA

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ALESSANDRA FERREIRA BELO

ASPECTOS FISIOLÓGICOS DE PLANTAS COM POTENCIAL REMEDIADOR DE SOLO CONTAMINADO COM SULFENTRAZONE E PICLORAM

Tese apresentada à Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia, para obtenção do título de Doctor Scientiae.

APROVADA: 30 de abril de 2010.

____________________________ ______________________________ Antonio Alberto da Silva José Barbosa dos Santos (Co-orientador) (Co-orientador)

____________________________ _____________________________ Paulo Roberto Cecon Evander Alves Ferreira

____________________________ Lino Roberto Ferreira

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ii Aos meus pais Teresinha e Sebastião.

Aos meus irmãos Luciana, Valéria e Victor e à minha sobrinha Brenda.

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iii

AGRADECIMENTOS

A Deus, que me deu forças para alcançar meus objetivos e fazer um bom trabalho.

Aos meus pais Teresinha e Sebastião e aos meus irmãos Luciana, Valéria e Victor, pelo apoio incondicional e, acima de tudo, pelo afeto e encorajamento.

A minha sobrinha Brenda, pela alegria e carinho em todos os momentos. Ao meu avô Vitorino, pelo incentivo e carinho.

À Universidade Federal de Viçosa, em particular ao Departamento de Fitotecnia, pela oportunidade concedida para a realização desse curso.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pela concessão da bolsa de estudos.

Ao Professor Lino Roberto Ferreira, pela orientação, confiança e amizade. Aos professores Antonio Alberto da Silva, José Barbosa dos Santos e Paulo Roberto Cecon, pelos conselhos e pelas sugestões, que contribuíram para realização deste trabalho.

Aos amigos e colegas do Grupo de Pesquisa de Manejo Integrado de Plantas Daninhas, pela amizade e pelo companheirismo em todos os momentos.

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iv

BIOGRAFIA

ALESSANDRA FERREIRA BELO, filha de Sebastião Belo da Costa e Teresinha Ferreira Belo, nasceu em Bom Jesus do Itabapoana, Estado do Rio de Janeiro, no dia 25 de julho de 1975.

Em janeiro de 2004, graduou-se em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais, Brasil.

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v

SUMÁRIO

RESUMO ... vii

ABSTRACT ... viii

INTRODUÇÃO GERAL ... 1

LITERATURA CITADA ... 5

ATIVIDADE FOTOSSINTÉTICA DE PLANTAS CULTIVADAS EM SOLO CONTAMINADO COM SULFENTRAZONE ... 9

RESUMO ... 9

ABSTRACT ... 10

INTRODUÇÃO ... 10

MATERIAL E MÉTODOS ... 12

RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 14

LITERATURA CITADA... 20

POTENCIAL DE ESPÉCIES VEGETAIS NA REMEDIAÇÃO DE SOLO CONTAMINADO COM SULFENTRAZONE ... 23

RESUMO ... 23

ABSTRACT ... 24

INTRODUÇÃO ... 25

ATIVIDADE FOTOSSINTÉTICA DE PLANTAS CULTIVADAS EM SOLO CONTAMINADO COM PICLORAM ... 38

RESUMO ... 38

ABSTRACT ... 39

INTRODUÇÃO ... 39

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vi

POTENCIAL DE ESPÉCIES VEGETAIS NA REMEDIAÇÃO DE SOLO

CONTAMINADO COM PICLORAM ... 53

RESUMO ... 53

ABSTRACT ... 54

INTRODUÇÃO ... 55

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vii

RESUMO

BELO, Alessandra Ferreira, D.Sc., Universidade Federal de Viçosa, abril de 2010.

Aspectos fisiológicos de plantas com potencial remediador de solo contaminado com sulfentrazone e picloram. Orientador: Lino Roberto Ferreira. Co-orientadores: Antonio Alberto da Silva e José Barbosa dos Santos.

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ABSTRACT

BELO, Alessandra Ferreira, D.Sc., Universidade Federal de Viçosa, April, 2010.

Physiological aspects of plants with remediation potential of soil contaminated with picloram and sulfentrazone. Adviser: Lino Roberto Ferreira. Co-advisers: Antonio Alberto da Silva and José Barbosa dos Santos.

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1

INTRODUÇÃO GERAL

Os herbicidas são compostos biologicamente ativos, cuja atividade e persistência podem afetar não somente as plantas daninhas de uma área, como os organismos não alvos, a exemplo da microbiota do solo (Reis et al., 2008), considerando que, quanto maior o período de atividade desses compostos, maiores os efeitos destes no solo.

Quando a molécula de um herbicida chega ao solo, essa pode ser degradada por processos bióticos e abióticos, ser sorvida aos colóides do solo ou lixiviada. A sorção e a degradação do composto químico definem a disponibilidade deste na solução do solo, onde pode ser absorvido pelas plantas ou ser lixiviado para camadas subsuperficiais, podendo atingir os cursos hídricos subterrâneos (Prata e Lavorenti, 2000).

As culturas agrícolas, também, podem ser afetadas negativamente com os residuais de herbicidas aplicados anteriormente na área, fenômeno esse chamado de carryover. Este fenômeno tem sido observado para os herbicidas simazine, linuron, diuron (Marriage et al., 1975), atrazine (Marriage et al., 1975; Robinson, 2008; Jablonowski et al., 2009), ametryn (Vivian et al., 2007), tebuthiuron (Blanco e Oliveira, 1987; Meyer e Bovey, 1988; Pires et al., 2008), trifloxysulfuron-sodium (Procópio et al., 2004, 2005a), além de outros, como picloram (Carmo et al., 2008b, Procópio et al. 2008) e sulfentrazone (Main et al., 2004; Blanco e Velini, 2005) comprovando a persistência e a potencialidade de contaminação ambiental desses compostos.

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2 provocar alongamento, turgescência e rompimento das membranas celulares (Silva, et al., 2007). Os herbicidas auxínicos atuam na sinalização do ácido abscísico (ABA), na obstrução de vasos de transporte e também causam acúmulo de cálcio nas células (Mercier, 2004), em ambos os casos promovendo o fechamento estomático, limitando a atividade fotossintética.

O sulfentrazone é recomendado para o controle de plantas daninhas em pré-emergência nas culturas da cana-de-açúcar, soja, citrus, café, eucalipto e em áreas não agrícolas (Rodrigues e Almeida, 2005). Esse herbicida pertence ao grupo dos inibidores da enzima Protox (protoporfirinogênio oxidase). A Protox está presente na rota de síntese da clorofila e dos citocromos (Silva et al., 2007). Com a inibição dessa enzima ocorrem diversos processos que culminam na formação de oxigênio “singlet”. Este radical livre, altamente reativo, provoca a peroxidação de lipídeos das membranas (Jacobs et al., 1991; Hess, 2000). A atuação desse herbicida pode promover a destruição da estrutura celular, comprometendo a atividade fotossintética (Tripathy et al., 2007). Por apresentar longa persistência no solo, o sulfentrazone pode inviabilizar o cultivo de plantas sensíveis por um longo período após a sua aplicação, dependendo da dose aplicada e das condições edafoclimáticas (Vivian et al., 2006).

Para minimizar o impacto ambiental causado pelos herbicidas, especialmente aqueles com longo período de atividade no solo, várias técnicas tem sido empregadas, destacando-se a fitorremediação que consiste na utilização de espécies vegetais para acelerar a desintoxicação de solos e águas contaminados com compostos tóxicos (Cunningham et al., 1996). Essa técnica tem sido uma opção promissora para o tratamento eficiente de ambientes edáficos e aquáticos contaminados com herbicidas (Pires et al., 2003a).

Diversos trabalhos de pesquisa têm comprovado a eficiência da técnica de fitorremediação na descontaminação de solos contaminados por herbicidas (Anderson et al., 1994; Rice et al., 1997; Wilson et al., 2000; Santos et al., 2004; Pires et al., 2005; Procópio et al., 2006; Belo et al., 2007a,b; Carmo et al. 2008a), no entanto, há carência de informações sobre a aplicabilidade dessa técnica a campo.

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3 geneticamente e por várias espécies de plantas daninhas, tolerantes ou resistentes a certos herbicidas ou grupos de herbicidas. Essa seletividade deve-se ao fato de que os herbicidas podem ser absorvidos pelas folhas, caule ou raízes e serem translocados para diferentes tecidos da planta podendo, ainda ocorrer o processo de volatilização. Podem ainda ocorrer parcial ou completa degradação ou serem transformados em compostos menos tóxicos, combinados e/ou ligados a tecidos das plantas (Santos et al., 2007b).

Segundo diversos autores (Cunningham et al., 1996; Pires et al., 2003a; Santos et al., 2007a), a remediação de solo contaminado por herbicidas utilizando plantas, em alguns casos, pode ocorrer em decorrência da liberação de exsudatos radiculares, que estimulam a atividade de grupos de microrganismos que atuam diretamente na degradação do composto, caracterizando-se como um processo de bioestimulação (Seklemova et al., 2001).

A estimulação da microbiota do solo ocorre com o fornecimento de energia facilmente assimilável (Baxter e Cummings, 2006). Esses autores verificaram que em solo esterilizado não houve alteração nas concentrações de bromoxynil por 30 dias, entretanto, no mesmo solo não esterilizado houve redução da concentração com aplicação de glicose. Neste caso, verificou-se aceleração da degradação do herbicida, a qual foi concluída em apenas oito dias, evidenciando a importância da atividade microbiana na degradação de herbicida. Acredita-se que os exsudatos radiculares de algumas espécies vegetais possam, também, estimular a atividade microbiológica do solo, promovendo a aceleração da degradação dos herbicidas presentes no meio.

A identificação de espécies vegetais tolerantes ao herbicida é o primeiro passo para a elaboração de programas de descontaminação de solos (Pires et al., 2003b; Procópio et al. 2005b). Essas espécies, além de tolerantes ao herbicida devem apresentar eficiência na remediação de solos contaminados com esse. É importante que a espécie selecionada possua outras características desejáveis, como produção elevada de biomassa, que pode ser utilizada como fonte de alimento para animais ou contribuir para o aumento da matéria orgânica do solo (Belo, 2006).

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4 que induzem o fechamento estomático e em muitos casos provocam danos aos tecidos das plantas que comprometem a atividade fotossintética e a respiração (Pemadasa e Jeyaseelan, 1976).

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LITERATURA CITADA

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7 PROCÓPIO, S.O. et al. Fitorremediação de solo contaminado com trifloxysulfuron-sodium por mucuna-preta (Stizolobium aterrimum). Planta Daninha, v.23, p.719-724, 2005a.

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8 TRIPATHY, B.C.; MOHAPATRA, A.; GUPTA, I. Impairment of the photosynthetic apparatus by oxidase stress induced by photosensitization reaction of protoporphyrin IX. Biochimica et Biophysica Acta. v.1767, p.860-868, 2007.

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9

ATIVIDADE FOTOSSINTÉTICA DE PLANTAS CULTIVADAS EM SOLO CONTAMINADO COM SULFENTRAZONE

RESUMO

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar os efeitos do sulfentrazone sobre as características associadas à atividade fotossintética de Helianthus annus, Canavalia ensiformis, Dolichos lab lab e Arachis hypogaea consideradas espécies com potencial de remediação de solo contaminado por esse herbicida. O experimento foi conduzido em esquema fatorial 4 x 3 em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O primeiro fator constou do cultivo das espécies H. annus, C. ensiformis, D. lab lab e A. hypogaea e o segundo de três doses (0, 250 e 500 g ha-1) de sulfentrazone aplicadas em pré-emergência. Após o preenchimento dos vasos com 6,0 kg de solo, classificado como Argissolo Vermelho-Amarelo, fez-se a irrigação e aplicou-se à superfície do solo o herbicida. Um dia após esta aplicação, procedeu-se a semeadura das espécies vegetais. Aos 40 dias após a emergência (DAE) das espécies vegetais, foram determinadas a condutância estomática (gs - mol m-1 s-1), a taxa de transpiração (E - mol H2O m-2 s-1), a concentração de CO2 na câmara subestomática (Ci - µmol mol-1), o gradiente de CO2 (ΔC - µmol mol-1) e a taxa fotossintética (A - µmol m-2 s-1). Essas avaliações foram realizadas utilizando-se um analisador de gases no infravermelho (IRGA). Aos 100 DAE das plantas foi coletada a parte aérea e determinada a matéria seca. Resíduos de sulfentrazone no solo podem afetar as variáveis fisiológicas estudadas, todavia, a produção de matéria seca da parte aérea dessas espécies não foi influenciada pela ação do herbicida, independentemente das doses aplicadas, indicando a tolerância das espécies ao sulfentrazone.

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10

PHOTOSYNTETIC ACTIVITY OF CULTIVATED PLANTS IN SOIL CONTAMINATED WITH SULFENTRAZONE

ABSTRACT

The goal of this work was to evaluate the sulfentrazone effects on the characteristics associated with photosynthetic activity of Helianthus annus, Canavalia ensiformis, Dolichos lab lab and Arachis hypogaea regarded species with potential of remediation of contaminated soil with this herbicide. The experiment was conducted in factorial 4 x 3, completely randomized design, with four replications. The first factor consisted by cultivation of species H. annus, C. ensiformis, D. lab lab and A. hypogaea; the second factor by three sulfentrazone doses (0, 250 and 500 g ha-1) applied in pre-emergence. After filling the pots with 6.0 kg of soil, classified with red-yellow Hapludalf, it was done the irrigation and it was done the herbicide application herbicide in soil surface. One day after this application, proceeded the sowing of vegetal species. At 40 days after the emergency of the vegetal species, were evaluated the stomatal conductance (gs - mol m-1 s-1), transpiration rate (E - mol H2O m-2 s-1), sub-stomatal CO2 concentration (Ci - µmol mol-1), CO2 gradient (ΔC - µmol mol-1) and the photosynthetic rate (A - µmol m-2 s-1). These evaluations were performed using an infrared gas analyzer (IRGA). At 100 days after the plants emergency was collected the shoot for determination of shoot dry matter. Sulfentrazone residues in soil can affect the physiological variables studied, however, the shoot dry matter wasn’t influenced by the herbicide action, independently of the doses applied, indicating tolerance of the species to the sulfentrazone.

Keywords: phytoremediation, herbicide, photosynthetic rate

INTRODUÇÃO

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11 A presença de resíduos de herbicidas no solo causa elevado impacto ambiental que pode ser responsável por perdas econômicas, quando afeta culturas sensíveis, e também redução na biodiversidade (Gove et al., 2007; Reis et al., 2008; Robinson, 2008). Além disso, pode ocorrer a lixiviação desses herbicidas, os quais podem contaminar os cursos hídricos, e causar efeitos tóxicos em organismos aquáticos como fitoplânctons e peixes (Jones, 2005; Scheil et al., 2009).

Atualmente diversas pesquisas (Santos et al., 2004; Carmo et al., 2008; Procópio et al., 2005, 2008) têm comprovado a eficiência da fitorremediação na descontaminação de áreas contaminadas com herbicidas de elevada persistência no solo.

Dentre os herbicidas que apresentam elevada persistência, e consequentemente, elevado potencial de contaminação ambiental, encontra-se o sulfentrazone, que é muito utilizado, no Brasil, nas culturas da cana-de-açúcar, soja, citrus, café, eucalipto e em áreas não agrícolas (Rodrigues e Almeida, 2005). Estudos sobre o comportamento desse herbicida no ambiente e de técnicas para reduzir sua persistência no ambiente são necessários. Uma das alternativas para descontaminação de solo contaminado por esse herbicida é a fitorremediação. Todavia, para viabilizar esse processo a primeira etapa é a identificação de plantas tolerantes a esse herbicida, que apresenta como mecanismo de ação a inibição da rota metabólica de síntese da enzima protoporfirinogênio oxidase (PROTOX), atuando indiretamente na síntese de clorofila em plantas sensíveis (Silva et al., 2007).

Ao inibir a enzima PROTOX, localizada nos cloroplastos, o sulfentrazone reduz a síntese das clorofilas, uma vez que essa enzima é a precursora das reações que transformam protoporfirinogênio IX em protoporfirina IX, e estes compostos são responsáveis pela formação das clorofilas. Com isso, ocorre o acúmulo de protoporfirinogênio IX e saída deste para o citoplasma, onde é oxidado formando a protoporfirina IX (Jacobs et al., 1991), esta que por sua vez interage com oxigênio e luz, formando oxigênio “singlet”, uma espécie reativa de oxigênio (ROS), que desencadeia processos oxidativos como a peroxidação de lipídios das membranas (Jacobs et al., 1991; Hess, 2000; Tripathy et al., 2007).

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12 Quando a aplicação é realizada em pré-emergência, o tecido hipocótilo ou epicótilo são danificados pelo contato com o produto, no momento em que a plântula emerge. Similarmente, na aplicação em pós-emergência, o sintoma característico é a necrose do tecido que entrou em contato com o herbicida (Weller, 2003).

O influxo de CO2 pode ser comprometido devido a atuação dos herbicidas inibidores da enzima PROTOX, sendo um dos fatores a formação de óxido nítrico por meio das ROS. O óxido nítrico estimula a síntese e atividade do ácido abscísico (ABA), hormônio que atua regulando o fechamento estomático (Mata e Lamattina, 2001; Webb et al., 2001). Também, pode ocorrer o fechamento estomático pela ação das ROS favorecendo o acúmulo de cálcio no citossol (Taiz e Zeiger, 2004), ou ainda devido a peroxidação das membranas celulares das células adjacentes aos estômatos.

O sulfentrazone causa redução da fotossíntese devido a menor síntese de clorofilas, que são proteínas que apresentam função vital, capturando a energia luminosa, que será convertida em poder redutor para o processo de fixação e assimilação do CO2 no ciclo de Calvin (Carretero, 2008). Além disso, as clorofilas podem sofrer os danos causados pelas ROS (Gan, 2007), reduzindo ainda mais a atividade fotossintética. À medida que aumenta o estresse oxidativo em função do tempo de exposição à luz, os tilacóides são danificados e perdem sua capacidade de realizar fotossíntese, devido a danos na maquinaria fotossintética (Tripathy et al., 2007).

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar as características relacionadas à atividade fotossintética das espécies Helianthus annus, Canavalia ensiformis, Dolichos lab lab e Arachis hypogaea quando cultivadas em solo contaminado com diferentes concentrações de sulfentrazone.

MATERIAL E MÉTODOS

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13 Como substrato para o crescimento das plantas, utilizou-se amostras de solo classificado como Argissolo Vermelho-Amarelo, cujas características físicas e químicas estão apresentadas na tabela 1. As amostras do solo em estudo foram coletadas na profundidade de 0-20 cm, em área sem histórico de aplicação de herbicidas. Essas foram passadas em peneira com malha de 4 mm e adubadas com superfosfato simples na proporção de 10,0 g kg-1 de solo.

Tabela 1. Resultados das análises física e química das amostras do Argissolo Vermelho-Amarelo utilizado no experimento

Análise Física (dag kg-1₎1

Argila Silte Areia fina Areia grossa Classificação textural 24 20 31 25 Franco Argilo Arenosa

Análise Química1

pH P K+ _{H + Al Al}3+_Ca2+ _Mg2+ CTC

pH 7,0 V m MO

H2O mg dm-3 cmolc dm-3 % dag kg-1

5,0 49,7 122 3,63 0,1 5,9 1,5 11,34 68 1 1,3 1_{Análises realizadas no Laboratório de Análise de Solos Viçosa Ltda.}

Após o preparo do solo, o mesmo foi colocado em vasos revestidos com filme de polietileno visando evitar perda do herbicida por lixiviação. Foi utilizado 6,0 kg do substrato por vaso, estes foram irrigados ajustando-se a umidade em valor próximo a 80% da capacidade de campo, fazendo-se a seguir a aplicação do herbicida com um pulverizador de precisão, equipado com bicos TT110.02, espaçados a 0,5 m, calibrado para aplicação de 100 L ha-1 de calda herbicida.

A semeadura das espécies H. annus, C. ensiformis, D. lab lab e A. hypogaea foi realizada um dia após a aplicação do sulfentrazone. Sete dias após a emergência foi realizado o desbaste, deixando três plantas por vaso. Para o bom crescimento e desenvolvimento das plantas, foram feitas irrigações diárias, mantendo-se a umidade do solo próxima a 80% da capacidade de campo. O controle da umidade do solo foi realizado por meio de pesagens semanais dos vasos repondo-se a água evapotranspirada.

(24)

14 Aos 40 DAE das plantas foram realizadas as avaliações na folha mais jovem, com limbo foliar totalmente expandido, das quatro espécies, utilizando-se analisador de gases no infravermelho (IRGA), marca ADC, modelo LCA PRO (Analytical Development Co. Ltd, Hoddesdon, UK). Foram determinadas a condutância estomática (gs - mol m-1 s-1), a taxa de transpiração (E - mol H2O m-2 s-1), a concentração de CO2 na câmara subestomática (Ci - µmol mol-1), o gradiente de CO2 (ΔC - µmol mol-1) e a taxa fotossintética (A - µmol m-2 s-1). Essas avaliações foram realizadas entre 7 e 9 horas da manhã, em dia de céu limpo e com iluminação artificial de 1.200 µmol m-2 s-1, de forma a manter as condições ambientais homogêneas durante as avaliações em casa de vegetação aberta, permitindo livre circulação do ar.

Aos 100 DAE fez-se a colheita da parte aérea das plantas, que foram secas em estufa de circulação forçada de ar (70 ± 1oC) até massa constante, determinando-se a matéria seca.

Os dados foram submetidos à análise de variância e de regressão, comparando somente o fator doses. Os modelos foram escolhidos com base na significância dos coeficientes de regressão, utilizando-se o teste “t” a 5% de probabilidade, no fenômeno biológico e no coeficiente de determinação (r2= SQReg/SQTrat).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

(25)

15 De acordo com Brodribb e Holbrook (2003) a condutância estomática é proporcional ao número, tamanho e diâmetro de abertura dos estômatos, características que dependem de outros fatores endógenos e ambientais. Entretanto, em condições de estresse a planta tende a fechar os estômatos como mecanismo de defesa contra a perda de água, aumentando a resistência e por consequência reduzindo a condutância estomática (Taiz e Zeiger, 2004).

A redução da condutância estomática foi observada em soja e Portulaca oleracea 6 horas após a aplicação do lactofen, um herbicida inibidor da enzima PROTOX (Wichert e Talbert, 1993). Esse herbicida pode promover o fechamento estomático devido aos processos oxidativos e aumento da concentração de óxido nítrico que atuam como sinalizadores para o ABA, hormônio que atua regulando o fechamento estomático (Mata e Lamattina, 2001; Webb et al., 2001). Esta atuação do óxido nítrico tem sido observada em plantas de soja após a aplicação de lactofen (Carretero, 2008).

Tabela 2. Condutância estomática (gs) de espécies fitorremediadoras, cultivadas por 40 dias em solo tratado ou não com sulfentrazone, com as respectivas equações de regressão e coeficientes de determinação

Espécies fitorremediadoras

gs (mol m-1_s-1₎

Equação de regressão r2

Doses (g ha-1₎

0 250 500

Helianthus annus 5,97 4,23 2,75 Ŷ= 5,9300-0,0065*D 0,693

Canavalia ensiformis 3,66 3,16 1,21 Ŷ= 3,8983-0,0049*D 0,608

Dolichos lab lab 0,99 1,19 0,28 Ŷ= 1,1746-0,0014*D 0,502

Arachis hypogaea 1,66 1,04 0,71 Ŷ= 1,6088-0,0019*D 0,489

C.V. (%) 31,16

* _{Significativo a 5% pelo teste t.}

A taxa de transpiração (E) das espécies H. annus e A. hypogaea não apresentou alteração independentemente das concentrações de sulfentrazone no solo (Tabela 3). No entanto, as espécies C. ensiformis e D. lab lab apresentaram correlação negativa dessa variável com a concentração do sulfentrazone no solo, havendo redução do valor da E com o aumento da concentração deste herbicida no solo.

(26)

16 Lagôa, 1994). A planta tende a fechar os estômatos quando os níveis de luz estão abaixo da radiação fotossinteticamente ativa, ou para evitar o estresse hídrico (Cochard et al., 2002).

Tabela 3. Taxa de transpiração (E) de espécies fitorremediadoras, cultivadas por 40 dias em solo tratado ou não com sulfentrazone, com as respectivas equações de regressão e coeficientes de determinação

E (mol H2O m-2 _s-1₎

Doses (g ha-1₎

0 250 500

Helianthus annus 4,22 4,16 4,30 Ŷ= 4,22 -

Arachis hypogaea 4,51 4,31 4,38 Ŷ= 4,40 -

C.V. (%) 5,83

Para H. annus não foi observada diferenças na concentração de CO2 na câmara subestomática (Ci) independentemente das concentrações do herbicida no solo (Tabela 4). No entanto, para C. ensiformis, D. lab lab e A. hypogaea foi observado correlação negativa da Ci com a concentração do sulfentrazone no solo, havendo redução do valor da Ci com o aumento da concentração. Esses resultados demonstram haver menor influxo de CO2 para o espaço subestomático com aumento da concentração do herbicida no solo.

A redução da Ci é ocasionada, geralmente, por fatores que reduzem o influxo de CO2 para o espaço interno das folhas devido a redução da condutância estomática. Isso, geralmente, ocorre pelo fechamento dos estômatos que são influenciados por alguns fatores ambientais como disponibilidade hídrica, luz e energia, entre outros (Ometto et al., 2003). Essa variável fisiológica, também, pode ser influenciada pelas ROS, estas que atuam como mensageiros secundários na ativação de canais da membrana plasmática, possibilitando o influxo de cálcio, que se concentra no citossol causando fechamento estomático (Taiz e Zeiger, 2004), reduzindo assim a condutância estomática (menor influxo de CO2).

(27)

17 Galon et al., (2010), trabalhando com a aplicação de ametryn, verificaram que a concentração de CO2 no mesófilo foliar foi ao redor de 50% maior nas plantas sob ação do herbicida ametryn do que na testemunha sem aplicação, considerando que este produto atua diretamente na fotossíntese (fotossistema II). Já o sulfentrazone, que também inibe a fotossíntese de forma indireta, apresenta efeitos diversos, isso devido a menor síntese de pigmentos. A redução no teor de pigmentos devido à ação de inibidores da PROTOX foi observada por diversos autores (Sherman et al., 1991; Mostowska et al., 1996; Tripathy et al., 2007). Esses efeitos na fotossíntese são intensificados pela ação das ROS, que leva a redução da maquinaria fotossintética.

Tabela 4. Concentração de CO2 na câmara subestomática (Ci) de espécies fitorremediadoras, cultivadas por 40 dias em solo tratado ou não com sulfentrazone, com as respectivas equações de regressão e coeficientes de determinação

Ci (µmol mol-1₎

Doses (g ha-1₎

0 250 500

Helianthus annus 240,00 239,50 234,25 Ŷ= 237,92 -

C.V. (%) 4,16

Para as plantas de H. annus, C. ensiformis e A. hypogaea observou-se redução no gradiente de CO2 (ΔC), quando essas espécies foram cultivadas em solo tratado com sulfentrazone em relação ao tratamento sem herbicida, com menores valores com aumento da concentração deste herbicida no solo. Já para D. lab lab não houve redução do ΔC independentemente da dose de sulfentrazone aplicada (Tabela 5).

(28)

18

Tabela 5. Gradiente de CO2 (ΔC) de espécies fitorremediadoras, cultivadas por 40 dias em solo tratado ou não com sulfentrazone, com as respectivas equações de regressão e coeficientes de determinação

Espécies fitorremediadoras Δ

C (µmol mol-1)

Doses (g ha-1₎

0 250 500

Dolichos lab lab 80,25 83,00 74,25 Ŷ= 79,17 -

C.V. (%) 2,96

As plantas de H. annus apresentaram redução da taxa fotossintética (A) quando cultivadas em solos contaminado com sulfentrazone, com maiores reduções nas maiores concentrações do herbicida (Tabela 6). Para essa espécie não foi observada influencia do herbicida na Ci (Tabela 4), evidenciando que a fotossíntese provavelmente não foi reduzida pela deficiência do substrato CO2. Para D. lab lab e A. hypogaea a taxa fotossintética, também, foi proporcionalmente reduzida com aumento da concentração de sulfentrazone no solo. Houve redução de aproximadamente 21% e 34% para D. lab lab e A. hypogaea respectivamente, ao se comparar a dose de 500 g ha-1 do sulfentrazone com a ausência deste herbicida. No entanto, para C. ensiformis não foi observada influência na atividade fotossintética por nenhuma das doses testadas do herbicida (Tabela 6).

Considerando o mecanismo de ação dos herbicidas inibidores da PROTOX, a atividade fotossintética é comprometida por alguns distúrbios relacionados com a peroxidação de lipídios e pigmentação foliar, pois os herbicidas desse grupo atuam na redução dos teores de clorofila e carotenóides foliares, efeitos estes que podem ser observados também em plantas tolerantes (Carretero, 2008). Esses herbicidas podem atuar também na liberação de etileno, etano e aldeído malônico (Kenyon et al. 1985), que podem atuar no balaço hormonal, e consequentemente em várias atividades fisiológicas das plantas.

Os efeitos provocados pelo sulfentrazone podem ser observados até mesmo em plantas consideradas tolerantes, como é o caso da soja, em que foi observado extravasamento de eletrólitos e outros danos celulares, com maiores efeitos tanto com aumento da luminosidade quanto da concentração do inibidor (Li et al., 2000).

(29)

19 2007), levando a um estresse oxidativo, causando destruição de membranas e redução da maquinaria fotossintética. Também, há peroxidação dos lipídios provocado pelo oxigênio “singlet” gerado pela protoporfirina IX no citoplasma (Weller, 2003). A redução nos teores de clorofila total e de carotenóides foi observada em folhas de Toona ciliata tratadas com sulfentrazone nas doses 600 e 1.200 g ha-1 (Oliveira et al. 2008).

Tabela 6. Taxa fotossintética (A) de espécies fitorremediadoras, cultivadas por 40 dias em solo tratado ou não com sulfentrazone, com as respectivas equações de regressão e coeficientes de determinação

Espécies fitorremediadoras A (µmol m

-2_s-1₎

Doses (g ha-1₎

0 250 500

Canavalia ensiformis 31,79 35,09 34,15 Ŷ= 33,68 -

C.V. (%) 6,73

O acúmulo de matéria seca da parte aérea das plantas de H. annus, C. ensiformis, D. lab lab e A. hypogaea não foi influenciado pela ação do sulfentrazone, independentemente das doses aplicadas (Tabela 7), comprovando a tolerância dessas espécies ao herbicida, que é uma das características altamente desejável para que uma espécie seja utilizada como fitorremediadora. Dessa forma, H. annus, C. ensiformis, D. lab lab e A. hypogaea apresentam potencial para fitorremediação de solos tratados com sulfentrazone.

(30)

20

Tabela 7. Matéria seca da parte aérea (MSPA) de espécies fitorremediadoras, cultivadas por 100 dias em solo tratado ou não com sulfentrazone, com as respectivas equações de regressão

MSPA (g)

Equação de regressão Doses (g ha-1₎

0 250 500

Helianthus annus 73,00 65,00 65,00 Ŷ= 67,67

Canavalia ensiformis 156,00 173,00 173,00 Ŷ= 167,33

Dolichos lab lab 107,00 126,00 126,00 Ŷ= 119,67

Arachis hypogaea 50,00 61,00 61,00 Ŷ= 57,33

C.V. (%) 15,58

Conclui-se que o sulfentrazone pode afetar as características associadas a atividade fotossintética das espécies estudadas, sendo que a intensidade desse efeito variou com a espécie vegetal. Todavia, a produção de matéria seca da parte aérea não foi influenciada pelo sulfentrazone indicando que as espécies são tolerantes a esse herbicida.

LITERATURA CITADA

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(33)

23

POTENCIAL DE ESPÉCIES VEGETAIS NA REMEDIAÇÃO DE SOLO CONTAMINADO COM SULFENTRAZONE

RESUMO

(34)

24 50 DAE, num primeiro corte, foi determinada a matéria seca da parte aérea das plantas de sorgo. Já a matéria seca da rebrota dessas foi avaliada aos 50 dias após o primeiro corte, coincidente a colheita final. A produção de matéria seca da parte aérea das espécies vegetais não foi afetada, indicando que essas foram tolerantes ao sulfentrazone; entretanto, Helianthus annus apresentou melhor capacidade para remediação de solo contaminado com esse herbicida.

Palavras-chave: descontaminação de solo, fitorremediação, Helianthus annus

POTENTIAL OF VEGETAL SPECIES IN SOIL REMEDIATION CONTAMINATED WITH SULFENTRAZONE

ABSTRACT

(35)

25 placed in pots lined with polyethylene film by making to follow the cultivation of sorghum, specie previously defined as an indicator of sulfentrazone residues. Was evaluated visually, at 20 and 50 days after emergence (DAE), the intoxication of sorghum plants, assigning scores from 0 (intoxication lack) to 100 (plant death). At 50 DAE, in first cut, was determined to shoot dry matter of sorghum plants. The dry weight of regrowth of these plants was assessed at 50 days after the first cut. The production of dry matter of the species was not affected, indicating that all species were tolerant to sulfentrazone, however Helianthus annus showed greater capacity for the soil remediation contaminated with this herbicide.

Keywords: soil decontamination, phytoremediation, Helianthus annus

INTRODUÇÃO

As atividades industriais, mineração e agricultura têm sido apontadas como as principais responsáveis pela contaminação do solo, cursos de água e lençol freático por diferentes compostos químicos. Atualmente, o aumento dos insumos químicos na agricultura, dentre eles os herbicidas tem preocupado a sociedade em geral, em razão da contaminação ambiental.

O herbicida sulfentrazone - N-[2,4-dicloro-5[4-(diflurometil)-4,5-dihidro-3 metil-5-oxo-1 H-1,2,4-triazol-1-il] metanosulfonamida - é registrado no Brasil para o controle de plantas daninhas em pré-emergência nas cultura da cana-de-açúcar, soja, citrus, café, eucalipto e em áreas não agrícolas. A absorção desse herbicida ocorre pelo sistema radicular e sua translocação ocorre por pequena movimentação pelo floema. Ele age nas plantas por um processo de ruptura da membrana celular, provocando rápida dessecação foliar nas plantas que emergem (Rodrigues e Almeida, 2005). É um herbicida inibidor da Protox (protoporfirinogênio oxidase), registrado para aplicação em pré ou pós emergência das plantas daninhas (Vidal, 2002), controlando amplo espectro de folhas largas e gramíneas.

(36)

26 A lixiviação do sulfentrazone em diferentes tipos de solo e submetidos a diferentes regimes pluviométricos foi avaliada por Rossi et al. (2003 e 2005). Após precipitação de 90 mm, o herbicida foi detectado até 12,5 cm de profundidade em coluna preenchida com Nitossolo Vermelho. Em Chernossolo ocorreu uniformidade da distribuição do produto ao longo da coluna de solo, proporcional à precipitação, e no Latossolo Vermelho o sulfentrazone foi pouco móvel, permanecendo na camada superficial, independentemente da precipitação. O sulfentrazone também se mostrou bastante móvel quando aplicado sobre palhada (cobertura vegetal), devido à sua boa solubilidade em água (Cobucci, et al. 2004).

O efeito residual prolongado do sulfentrazone no solo, superior a 200 dias (Concenço et al., 2001) pode acarretar danos às culturas sucedâneas suscetíveis como milheto, aveia-preta, sorgo (Pereira et al., 2000). Além disso, pode também provocar intoxicação no milho em sucessão à soja (Artuzi e Contiero 2006) e em milheto, aveia e trigo; contudo, não prejudicou o desenvolvimento das culturas de girassol e feijão (Blanco e Velini, 2005).

A persistência do sulfentrazone em Argissolo Vermelho-Amarelo cultivado com cana-de-açúcar foi de 640 e 197 dias após a aplicação em 2003 e 2004 respectivamente, indicando o alto risco de intoxicação das culturas em sucessão à cana-de-açúcar (Vivian et al., 2006). Reduções superiores a 30% na produção de algodão foram avaliadas por Main et al. (2004).

Quando a molécula de um herbicida chega ao solo, ela pode ser degradada por processos químicos e biológicos, ser sorvida aos colóides do solo ou lixiviada. A sorção e a degradação do herbicida irão definir a disponibilidade do produto na solução do solo para ser absorvido pelas plantas ou ser lixiviado para camadas subsuperficiais do solo, podendo atingir os cursos de água subterrâneos (Prata e Lavorenti, 2000).

(37)

27 associada às suas raízes, tem-se a fitorremediação (Accioly e Siqueira, 2000; Wilson et al. 2000).

A fitorremediação tem se mostrado técnica promissora para descontaminção de solos contaminados com vários herbicidas como tebuthiuron (Belo et al., 2007a; Pires et al., 2005a,b, 2006, 2008), trifloxysulfuron-sodium (Santos et al., 2004; Procópio et al., 2004, 2005a,b, 2006; Belo et al., 2007b; Santos et al., 2007) e picloram (Carmo et al. 2008a,b). Sendo assim, objetivou-se, neste trabalho, avaliar o potencial das espécies Helianthus annus, Canavalia ensiformis, Dolichos lab lab e Arachis hypogaea na remediação de solo contaminado com sulfentrazone.

MATERIAL E MÉTODOS

Este trabalho, composto por duas etapas, foi realizado em casa de vegetação na Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG. Na primeira etapa, avaliou-se o crescimento de espécies vegetais com potencial de descontaminação de solo contaminado com sulfentrazone. O experimento constou de um fatorial 4 x 3, no delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O primeiro fator foi constituído pelo cultivo das espécies H. annus, C. ensiformis, D. lab lab e A. hypogaea e o segundo de três doses (0, 250 e 500 g ha-1)de sulfentrazone, aplicadas em pré-emergência. Na segunda etapa, avaliou-se a capacidade remediadora dessas espécies através do crescimento de uma espécie indicadora (sorgo) de resíduos no solo desse herbicida. O experimento constou de um fatorial 5 x 3, no delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O primeiro fator foi constituído pelo cultivo ou não das espécies H. annus, C. ensiformis, D. lab lab e A. hypogaea e o segundo de três doses (0, 250 e 500 g ha-1) de sulfentrazone, aplicadas em pré-emergência.

(38)

28

Tabela 1. Resultados das análises física e química das amostras do Argissolo Vermelho-Amarelo utilizado no experimento

Análise Física (dag kg-1₎1

Argila Silte Areia fina Areia grossa Classificação textural 24 20 31 25 Franco Argilo Arenosa

Análise Química1

pH P K+ _{H + Al Al}3+_Ca2+ _Mg2+ CTC

pH 7,0 V m MO

H2O mg dm-3 cmolc dm-3 % dag kg-1

5,0 49,7 122 3,63 0,1 5,9 1,5 11,34 68 1 1,3 1_{Análises realizadas no Laboratório de Análise de Solos Viçosa Ltda.}

Na primeira etapa, foram utilizados vasos revestidos com filme de polietileno contendo 6,0 kg do substrato. Após a irrigação dos vasos visando atingir uma umidade próxima a 80% da capacidade de campo, fez-se a aplicação do herbicida com um pulverizador de precisão, equipado com bicos TT110.02, espaçados a 0,5 m, calibrado para aplicação de 100 L ha-1 de calda herbicida.

A semeadura das espécies vegetais potencialmente remediadoras (H. annus, C. ensiformis, D. lab lab e A. hypogaea) foi realizada um dia após a aplicação do sulfentrazone. Sete dias após a emergência foi realizado o desbaste, deixando três plantas por vaso. Para o bom crescimento e desenvolvimento das plantas, foram feitas irrigações diárias, mantendo-se a umidade do solo próxima a 80% da capacidade de campo. O controle da umidade do solo foi realizado por meio de pesagens semanais dos vasos repondo-se a água evapotranspirada.

Aos 30, 45 e 60 dias após emergência (DAE) foi adicionado em cada vaso 0,3 g de uréia visando melhor crescimento das plantas. A partir dos 60 DAE foram feitas adubações semanais de cobertura com 100 mL por vaso de solução Ouro Verde® contendo (g L-1): N (3,75), P2O5 (3,75), K2O (5,00), CaO (0,75), S (1,00), MgO (0,20), Cl (0,10), Mn (0,075), Fe (0,015), B (0,012) e Zn (0,010).

Aos 100 DAE fez-se a colheita da parte aérea das plantas, que foram secas em estufa de circulação forçada de ar (70 ± 1oC) até massa constante, determinando-se a matéria seca de cada espécie em função dos tratamentos.

(39)

29 a emergência das plântulas de sorgo realizou-se o desbaste deixando-se seis plantas por vaso. Estas plantas foram irrigadas diariamente para manutenção da umidade do solo próximo a 80% da capacidade de campo e adubadas com 50 mL de solução de Ouro Verde® conforme especificado na etapa anterior.

Aos 20 e 50 DAE foi avaliada, visualmente, a intoxicação das plantas de sorgo pelo sulfentrazone. Atribuíram-se notas de 0 (ausência de intoxicação) a 100 (morte da planta). Aos 50 DAE, num primeiro corte, foi determinada a matéria seca da parte aérea das plantas de sorgo, enquanto que a matéria seca da rebrota do sorgo foi avaliada aos 50 dias após o primeiro corte, coincidente a colheita final. Essa avaliação foi realizada aos 200 dias após a aplicação do sulfentrazone no solo, ou seja, 100 dias cultivando as espécies vegetais potencialmente remediadoras e mais 100 dias cultivando sorgo.

Todos os dados obtidos foram submetidos à análise de variância. Para comparação das médias entre os tipos de cultivo utilizou-se o teste de Tukey a 5% de probabilidade e, para avaliar os efeitos de doses do sulfentrazone no crescimento e desenvolvimento das plantas remediadoras a análise de regressão. Os modelos foram escolhidos com base na significância dos coeficientes de regressão, utilizando-se o teste “t” a 5% de probabilidade, no fenômeno biológico e no coeficiente de determinação (r2= SQReg/SQTrat).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

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Tabela 2. Matéria seca da parte aérea de espécies fitorremediadoras, cultivadas por 100 dias em solo tratado ou não com sulfentrazone, com as respectivas equações de regressão

Matéria seca (g)

Equação de regressão Doses (g ha-1₎

0 250 500

Helianthus annus 73,00 65,00 65,00 Ŷ= 67,67

Canavalia ensiformis 156,00 173,00 173,00 Ŷ= 167,33

Dolichos lab lab 107,00 126,00 126,00 Ŷ= 119,67

Arachis hypogaea 50,00 61,00 61,00 Ŷ= 57,33

C.V. (%) 15,58

Não foram observados sintomas de intoxicação, aos 20 e 50 dias após a emergência (DAE), nas plantas de sorgo, quando estas foram semeadas no solo com 250 g ha -1de sulfentrazone após o cultivo com H. annus. Verificou-se, também para esta espécie, menor intoxicação nas plantas de sorgo (55%) aos 20 DAE no solo com 500 g ha-1 do herbicida (Tabela 3). Esses resultados mostram melhor eficiência de H. annus em remediar o solo contaminado com sulfentrazone, o que pode ser devido a maior absorção e metabolização do herbicida por essa espécie. Já foi evidenciado que o H. annus apresenta maior absorção de metais pesados quando comparados com outras espécies de plantas como a Brassica juncea e Phaseolus coccineus (Dushenkov et al., 1997).

Embora tenha ocorrido intoxicação nas plantas de sorgo nos tratamentos com 500 g ha-1 de sulfentrazone com cultivo prévio de H. annus, D. lab lab, A. hypogaea e C. ensiformis verificou-se, aos 50 DAE, que esses sintomas foram menores quando comparados ao tratamento sem cultivo prévio (Tabela 3).

Com o aumento da concentração do sulfentrazone no solo observou-se comportamento linear crescente na intoxicação das plantas de sorgo aos 20 e 50 DAE. Todavia, nos solos remediados pelas espécies H. annus, D. lab lab, A. hypogaea e C. ensiformis o crescimento e desenvolvimento das plantas de sorgo evidenciaram menor disponibilidade de sulfentrazone no solo, quando comparado com o solo sem cultivo (Tabela 3). Neste trabalho, os sintomas de intoxicação do sulfentrazone às plantas de sorgo foram: redução da altura das plantas, clorose e necrose das folhas.

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31 2004; Procópio et al., 2005a,b, 2006; Belo et al., 2007b; Santos et al., 2007) e picloram (Carmo et al. 2008a,b).

Tabela 3. Efeito residual do sulfentrazone, aos 100 dias após sua aplicação, em solo após o cultivo ou não de espécies fitorremediadoras, expresso em porcentagem de intoxicação de plantas de sorgo aos 20 e 50 dias após a emergência (DAE), com as respectivas equações de regressão e coeficientes de determinação

1_{/Médias seguidas pelas mesmas letras, na coluna, não diferem entre si pelo teste Tukey a 5% de} probabilidade.

2_{/Solo que permaneceu no vaso sem cultivo até o plantio do sorgo.} * Significativo a 5% pelo teste t.

Não foram observadas diferenças no acúmulo de matéria seca da parte aérea (MSPA) das plantas de sorgo, nos tratamentos com aplicação de 0 e 250 g ha-1 de sulfentrazone (Tabela 4). Isso indica que em doses menores pode ter havido algum tipo de imobilização ou degradação do herbicida. Sabe-se que os microrganismos podem responder de forma diferenciada a doses de um herbicida, variando, então, o tempo requerido para sua degradação.

Martinez (2006) verificou, em diferentes tipos de solo, que o herbicida sulfentrazone estimulou o crescimento de actinomicetos. Por outro lado, o crescimento de bactérias foi favorecido pelo herbicida apenas em Argissolo Vermelho-Amarelo (AVA), solo este com características físicas e químicas semelhante ao solo utilizado nesse trabalho. O contrário ocorreu para o crescimento fúngico que não foi afetado pelo mesmo no AVA. Nos solos, foram encontrados

Intoxicação (%)

Doses (g ha-1₎

0 250 500

---20 DAE--- Helianthus annus 0,00 A 0,00 B 55,00 C Ŷ= 0,088*D 0,727

Canavalia ensiformis 0,00 A 5,00 B 77,50 A Ŷ= 0,128*D 0,776

Dolichos lab lab 0,00 A 18,75 A 71,25 AB Ŷ= 0,129*D 0,907

Arachis hypogaea 0,00 A 2,50 B 63,75 BC Ŷ= 0,104*D 0,748

Sem cultivo prévio2 _{0,00 A} _{30,00 A} _{82,50 A} _Ŷ_{= 0,156*D} _0,940

C.V. (%) 24,19

---50 DAE--- Helianthus annus 0,00 A 0,00 B 23,75 B Ŷ= 0,038*D 0,717

Canavalia ensiformis 0,00 A 8,75A 23,75 B Ŷ= 0,045*D 0,841

Dolichos lab lab 0,00 A 0,00 B 21,25 B Ŷ= 0,034*D 0,739

Arachis hypogaea 0,00 A 0,00 B 26,25 B Ŷ= 0,042*D 0,723

Sem cultivo prévio2 _{0,00 A} _{12,50 A} _{61,65 A} _Ŷ_{= 0,108*D} _0,836

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32 vários microrganismos capazes de degradar o sulfentrazone, dentre eles encontra-se o gênero Penicillium sp.

Os fungos do gênero Penicillium sp. associam-se com a rizosfera de plantas cultivadas (Silva e Cavalcanti, 1990; Silvério, 2007), estes organismos saprofíticos encontram-se em maior concentração na região do solo com maior aporte de carbono facilmente metabolizável, como na rizosfera das plantas, onde há a deposição dos exsudados radiculares. Os exsudados (açúcares, aminoácidos, carboidratos, entre outros) são extremamente relevantes na degradação de orgânicos, visto que, além de proporcionarem condições favoráveis ao aumento da população microbiana, atuam diretamente na degradação, através da liberação de enzimas degradadoras (Monteiro, 2008).

Na dose de 500 g ha-1, não se observou diferença no acúmulo de MSPA das plantas de sorgo nos tratamentos com cultivo prévio das espécies com potencial de fitorremediação. Todavia, os tratamentos com cultivo prévio de H. annus e D. lab lab foram superiores à testemunha sem cultivo (Tabela 4), evidenciando a maior eficiência dessas espécies na fitorremediação do solo contaminado com até 500 g ha -1 _{de sulfentrazone. De alguma forma, H. annus e D. lab lab podem ter estimulado sua} microbiota rizosférica, resultando numa degradação mais eficiente do sulfentrazone. Visto que, o H. annus apresenta ampla associação com microrganismos da rizosfera, endofíticos de raízes e de colmos (Horikoshi et al., 2008).

Pires, et al. (2005b) avaliaram a atividade rizosférica de quatro espécies vegetais com potencial de fitorremediação de solo contaminado com tebuthiuron e concluíram que a maior evolução de CO2 no solo rizosférico tratado com tebuthiuron ocorreu no solo cultivado com Canavalia ensiformis, sendo, esta espécie a mais promissora para a fitorremediação do tebuthiuron. A ação das plantas influenciando a microbiota rizosférica, acelerando a degradação de compostos no solo, é conhecida como fitoestimulação. A mesma se constitui em um dos principais mecanismos de fitorremediação de herbicidas no solo. Segundo, Santos et al. (2007) a maior capacidade apresentada por Stizolobium aterrimum na descontaminação de solos com resíduos do trifloxysulfuron-sodium envolve também o processo de fitoestimulação.

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33 a diferença na capacidade remediadora das espécies vegetais testadas. Pires, et al. (2005a), avaliando a capacidade de sete espécies vegetais na descontaminação de solos contaminados com tebuthiuron, observaram que até a dose de 0,5 kg ha-1 do herbicida, a espécie que melhor fitorremediou o solo foi Lupinus albus. No entanto, quando o solo foi tratado com 1,0 kg ha-1 de tebuthiuron, Canavalia ensiformes foi a espécie que melhor fitorremediou o solo.

Tabela 4. Efeito residual do sulfentrazone, no solo após o cultivo ou não de espécies fitorremediadoras, expresso em matéria seca da parte aérea de plantas de sorgo cultivadas aos 100 dias após aplicação do herbicida e colhidas 50 dias após a emergência, com as respectivas equações de regressão e coeficientes de determinação

Matéria seca (g)

Doses (g ha-1₎

0 250 500

Helianthus annus 26,77 A1_{25,58 A 21,81 A} _Ŷ

= 27,2037-0,0099*D 0,353

Canavalia ensiformis 24,22 A 21,06 A 17,60 AB Ŷ= 24,2746-0,0132*D 0,549

Dolichos lab lab 24,20 A 22,66 A 21,00 A Ŷ= 22,62 -

Arachis hypogaea 23,52 A 21,38 A 18,28 AB Ŷ=23,6817-0,0105*D 0,437

Sem cultivo prévio2 _{24,38 A 24,44 A 13,60 B} _Ŷ

=26,1996-0,0216*D 0,541

C.V. (%) 13,99

2_{/Solo que permaneceu no vaso sem o cultivo até o plantio do sorgo.} * _{Significativo a 5% pelo teste t.}

Não houve efeito do sulfentrazone sobre a MSPA da rebrota das plantas de sorgo nos tratamentos com cultivo prévio das espécies potencialmente fitorremediadoras. Somente observou-se diminuição no acúmulo de MSPA dessas plantas no tratamento sem cultivo na dose de 500 g ha-1. O que mais uma vez confirma a ação fitorremediadora das espécies avaliadas. Esses resultados também comprovam a longa persistência desse herbicida no solo na ausência das espécies fitorremediadoras, uma vez que até 200 dias após a aplicação, o sulfentrazone ainda causa problemas às plantas de sorgo (Tabela 5), estando de acordo com Rodrigues e Almeida, (2005), que relataram meia-vida de 180 dias, do sulfentrazone em solos brasileiros.

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34 prévio, com o aumento da concentração do sulfentrazone no solo constatou-se redução da matéria seca da parte aérea (Tabela 5).

Tabela 5. Efeito residual do sulfentrazone, no solo após o cultivo ou não de espécies fitorremediadoras, expresso em matéria seca da parte aérea da rebrota de plantas de sorgo cultivadas aos 150 dias após aplicação do herbicida e colhidas 50 dias após a emergência, com as respectivas equações de regressão e coeficientes de determinação

Matéria seca (g)

Doses (g ha-1₎

0 250 500

Helianthus annus 7,66 A1_{5,38 A} _{5,54 A} _Ŷ_{= 6,19} _-

Canavalia ensiformis 7,48 A 6,85 A 6,75 A Ŷ= 7,03 -

Dolichos lab lab 6,60 A 5,89 A 6,04 A Ŷ= 6,18 -

Arachis hypogaea 5,81 A 5,24 A 5,18 A Ŷ= 5,41 -

Sem cultivo prévio2 _{8,14 A 7,68 A} _{4,62 B} _Ŷ_{= 8,5767}_-0,0070*D _0,359

C.V. (%) 31,92

2_{/Solo que permaneceu no vaso sem o cultivo de espécie vegetal.} * _{Significativo a 5% pelo teste t.}

Todas as espécies cultivadas são tolerantes ao sulfentrazone e apresentam potencial de remediação de solo contaminado com esse herbicida, entretanto, Helianthus annus apresenta melhor capacidade de remediação de solo contaminado com esse herbicida.

LITERATURA CITADA

ACCIOLY, A.M.A.; SIQUEIRA, J.O. Contaminação química e biorremediação do solo. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ V.V.H.; SCHAEFER, C.E.G.R. (Ed.). Tópicos em ciência do solo. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2000. p.299-352.

ARTUZI, J.P.; CONTIERO, R.L. Herbicidas aplicados na soja e produtividade do milho em sucessão. Pesq. Agropec. Bras., v.41, p.1119-1123, 2006.

BELO, A.F. et al. Efeito da umidade do solo sobre a capacidade de Canavalia ensiformis e Stizolobium aterrimum em remediar solos contaminados com herbicidas. Planta Daninha, v.25, p.239-249, 2007a.